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消耗型趋化吸引物与产生型趋化排斥物趋化系统中的有界性

偏微分方程分析 2020-09-25 v1

摘要

我们研究如下零通量吸引-排斥趋化模型,其中趋化排斥物具有线性与超线性产生 gg,趋化吸引物具有次线性速率 ff:\begin{equation}\label{problem_abstract} \tag{\Diamond} \begin{cases} u_t= \Delta u - \chi \nabla \cdot (u \nabla v)+\xi \nabla \cdot (u \nabla w) & \text{ in } \Omega \times (0,T_{max}),\\ v_t=\Delta v-f(u)v & \text{ in } \Omega \times (0,T_{max}),\\ 0= \Delta w - \delta w + g(u)& \text{ in } \Omega \times (0,T_{max}). %u(x,0)=u_0(x), \; v(x,0)=v_0(x) & x \in \bar\Omega. \end{cases} \end{equation} 在此问题中,Ω\OmegaRn\R^n 中有界光滑域,n1n\geq 1χ,ξ,δ>0\chi,\xi,\delta>0f(u)f(u)g(u)g(u) 为适当正则的函数,推广了原型 f(u)=Kuαf(u)=K u^\alphag(u)=γulg(u)=\gamma u^l,其中 K,γ>0K,\gamma>0 且适当的 α,l>0 \alpha, l>0。在指明任意充分光滑的 u(x,0)=u0(x)0u(x,0)=u_0(x)\geq 0v(x,0)=v0(x)0v(x,0)=v_0(x)\geq 0 均产生 \eqref{problem_abstract} 在 Ω×(0,Tmax)\Omega \times (0,T_{max}) 上定义的唯一经典非负解 (u,v,w)(u,v,w) 后,我们确立:对任意此类 (u0,v0)(u_0,v_0),寿命 \TM=\TM=\inftyu,v,wu, v, wΩ×(0,)\Omega\times (0,\infty) 中一致有界,(i) 当 l=1l=1n{1,2}n\in \{1,2\}α(0,12+1n)(0,1)\alpha\in (0,\frac{1}{2}+\frac{1}{n})\cap (0,1) 且任意 ξ>0\xi>0,(ii) 当 l=1l=1n3n\geq 3α(0,12+1n)\alpha\in (0,\frac{1}{2}+\frac{1}{n})ξ\xi 大于依赖于 χv0L(Ω)\chi \lVert v_0 \rVert_{L^\infty(\Omega)} 的某一量,(iii) 当 l>1l>1 任意 ξ>0\xi>0,且任意维数设定。最后,通过将此处针对线性产生情形导出的结果与 \cite{LankeitWangConsumptLogistic} 中的结果比较,提出了关于 logistic 与排斥作用对趋化现象影响的指示性分析。

关键词

引用

@article{arxiv.2009.11659,
  title  = {Boundedness in a chemotaxis system with consumed chemoattractant and produced chemorepellent},
  author = {Silvia Frassu and Giuseppe Viglialoro},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2009.11659},
  year   = {2020}
}